Mengapa Oksigen Diperlukan dalam Pengolahan Air Tambang
Proses pengolahan air tambang seringkali mengandalkan reaksi oksidasi sebelum kontaminan dapat dihilangkan dari air.
Misalnya, besi besi terlarut (Fe²⁺) tetap larut dalam air dan tidak dapat dihilangkan secara efisien melalui sedimentasi. Ketika oksigen dimasukkan, besi besi teroksidasi menjadi besi besi (Fe³⁺), yang membentuk endapan besi hidroksida yang mengendap di dalam alat penjernih dan sistem pengental lumpur.
Proses serupa terjadi selama penghilangan mangan, oksidasi sulfida, dan sistem nitrifikasi biologis.
Aplikasi pengolahan air tambang yang memerlukan oksigen meliputi:
-
Pengolahan air asam tambang
-
Sistem penghilangan besi
-
Sistem penghilangan mangan
-
Proses oksidasi sulfida
-
Pengolahan air limbah biologis
-
Sistem nitrifikasi
-
Proses pendukung penghancuran sianida
-
Sistem penggunaan kembali air proses
Tanpa konsentrasi oksigen terlarut yang cukup, laju oksidasi akan menurun dan kapasitas pengolahan dapat menurun.
Prinsip Kerja
Asupan dan Filtrasi Udara
Prosesnya dimulai dengan menarik udara atmosfer melalui sistem penyaringan industri.
Lingkungan pertambangan sering kali mengandung debu di udara yang dihasilkan oleh:
Filter masuk multi-tahap menangkap kontaminan partikulat sebelum udara memasuki sistem kompresi.
Rumah filter biasanya dibuat dari baja karbon-berlapis bubuk atau paduan aluminium dan menggunakan kartrid filter yang dapat diganti.
Kompresi Udara
Udara yang disaring memasuki kompresor sekrup putar dimana tekanan meningkat hingga sekitar 7–10 bar(g).
Paket kompresor umumnya terdiri dari:
Kompresor mentransfer udara bertekanan ke bagian pemurnian melalui pipa proses baja karbon atau baja tahan karat.
Sensor tekanan terus memantau kondisi pelepasan kompresor dan mengirimkan data ke sistem kontrol PLC.
Pemurnian Udara
Udara bertekanan mengandung uap air, aerosol minyak, dan partikel halus yang dapat merusak media adsorpsi. Bagian pemurnian menghilangkan kontaminan menggunakan beberapa tahap perawatan:
Proses pengolahan mengurangi kadar air sebelum udara masuk ke sistem PSA.
Tergantung pada konfigurasi, titik embun saluran keluar biasanya berkisar antara -40 derajat hingga -70 derajat .
Mempertahankan tingkat kelembapan yang rendah melindungi bahan saringan molekuler dan menstabilkan kinerja produksi oksigen.
Pemisahan Oksigen
Sistem PSA memisahkan oksigen dari udara bertekanan menggunakan bahan saringan molekuler zeolit. Udara terkompresi memasuki bejana adsorpsi yang diisi dengan media saringan molekuler.
Molekul nitrogen menempel pada permukaan internal adsorben sementara molekul oksigen melewati lapisan dan memasuki sistem pengumpulan oksigen.
Unit PSA bergantian antara siklus adsorpsi dan regenerasi.
Selama operasi:
Katup pengalih otomatis membalikkan fungsi bejana sesuai dengan waktu siklus yang diprogram.
Proses ini memungkinkan dihasilkannya oksigen secara terus-menerus tanpa mengganggu operasi pengolahan hilir.
Kemurnian oksigen tipikal berkisar antara 90% hingga 95%.
Komponen Sistem
Unit Pembangkit Oksigen PSA
Skid pembangkit oksigen berisi peralatan pemisahan inti. Komponen utama meliputi:
Bejana adsorpsi dibuat dari baja karbon bertekanan{0}}dan dipasang pada rangka penyangga baja struktural.
Kapasitas sistem biasanya berkisar dari 10 Nm³/jam hingga 5.000 Nm³/jam tergantung pada kebutuhan instalasi pengolahan.
Tangki Penyimpanan Oksigen
Oksigen yang dihasilkan memasuki bejana penyangga sebelum didistribusikan. Tangki penyimpanan melakukan beberapa fungsi:
Tekanan penyimpanan tipikal berkisar antara 8 dan 16 bar(g).
Untuk fasilitas pengolahan yang lebih besar, wadah penyimpanan oksigen tambahan dapat diintegrasikan ke dalam sistem distribusi.
Jaringan Distribusi Oksigen
Sistem distribusi oksigen mentransfer oksigen dari generator ke peralatan perawatan. Jaringan umumnya meliputi:
Header distribusi dapat memasok oksigen ke beberapa tahap pengobatan secara bersamaan.
Laju aliran dapat disesuaikan secara independen untuk setiap zona perawatan.
Teknologi Transfer Oksigen
Sistem Difusi Gelembung Halus
Penyebar gelembung halus mentransfer oksigen ke dalam air melalui perangkat aerasi membran. Rakitan diffuser tipikal terdiri dari:
• Membran EPDM • Pipa pendukung PVC • Perangkat keras pemasangan baja tahan karatMembran melepaskan gelembung oksigen kecil yang meningkatkan area kontak gas{0}}cairan. Saat gelembung naik melalui kolom air, oksigen berpindah ke dalam larutan dan meningkatkan konsentrasi oksigen terlarut.
Sistem gelembung halus biasanya dipasang di bak pengolahan biologis dan tangki oksidasi.
Injeksi Oksigen Venturi
Sistem Venturi menyuntikkan oksigen langsung ke pipa air proses bertekanan. Nosel venturi menciptakan-zona bertekanan rendah yang menarik oksigen ke aliran air.
Campuran oksigen-air kemudian memasuki tangki reaksi, bejana oksidasi, atau sistem distribusi.
Sistem injeksi Venturi menghilangkan kebutuhan akan bak aerasi yang besar dalam beberapa konfigurasi pengolahan.
Reaktor Kerucut Oksigen
Reaktor kerucut oksigen melarutkan oksigen pada tekanan tinggi. Reaktor terdiri dari:
• Bejana bertekanan • Ruang pencampuran internal • Rakitan injeksi oksigen • Pipa resirkulasiAir memasuki kerucut di bawah tekanan sementara oksigen disuntikkan ke zona sirkulasi internal. Lingkungan bertekanan meningkatkan pelarutan oksigen dan meminimalkan kehilangan gas.
Sistem kerucut oksigen biasanya digunakan bila diperlukan kadar oksigen terlarut yang jauh di atas saturasi atmosfer.
Pengolahan Drainase Asam Tambang
Drainase asam tambang (AMD) terbentuk ketika mineral yang mengandung sulfida-bereaksi dengan oksigen dan air, menghasilkan limpasan asam yang mengandung logam terlarut. Sistem pengolahan DAL sering kali menggunakan oksigen untuk mempercepat reaksi oksidasi sebelum klarifikasi.
Proses pengobatan umumnya mengikuti langkah-langkah berikut:
Generator oksigen terus menerus memasok oksigen ke reaktor oksidasi di mana besi besi terlarut diubah menjadi besi besi.
Besi besi kemudian mengendap dan mengendap di peralatan klarifikasi hilir.
Aplikasi Perawatan Biologis
Kamp penambangan, bengkel pemeliharaan, dan fasilitas pemrosesan menghasilkan air limbah yang mungkin memerlukan pengolahan biologis.
Mikroorganisme aerobik mengonsumsi kontaminan melalui aktivitas metabolisme dan membutuhkan oksigen terlarut agar dapat berfungsi.
Generator oksigen memasok oksigen ke reaktor biologis melalui jaringan diffuser atau sistem injeksi oksigen.
Target oksigen terlarut umumnya berkisar antara 2–6 mg/L tergantung pada desain perawatan.
Sistem transfer oksigen mendistribusikan oksigen ke seluruh volume reaktor dan mendukung proses oksidasi biologis.
Persyaratan Pemeliharaan
Pemantauan Harian
Operator memeriksa:
- Kemurnian oksigen
- Tekanan oksigen
- Laju aliran
- Suhu kompresor
- Status alarm
Data pengoperasian ditampilkan melalui antarmuka HMI dan disimpan oleh sistem PLC.
Pemeliharaan Pencegahan
Kegiatan pemeliharaan terjadwal meliputi:
- Mengganti elemen filter
- Memeriksa katup pneumatik
- Servis kompresor
- Kalibrasi alat analisa oksigen
- Memeriksa pemancar tekanan
Interval perawatan tergantung pada jam pengoperasian dan kondisi lokasi.
Kehidupan Pelayanan Saringan Molekuler
Saringan molekuler melakukan proses pemisahan oksigen.
Faktor-faktor yang dapat mengurangi umur adsorben antara lain:
- Kontaminasi air
- Sisa minyak
- Suhu pengoperasian yang berlebihan
- Siklus tekanan yang tidak tepat
Dalam kondisi pengoperasian yang dirawat dengan baik, interval penggantian saringan molekuler biasanya berkisar antara 8 hingga 12 tahun.
Spesifikasi Teknis
| Parameter | Kisaran Khas |
|---|---|
| Kemurnian Oksigen | 90–95% |
| Kapasitas Oksigen | 10–5.000 Nm³/jam |
| Tekanan Oksigen | 4–10 batang(g) |
| Tekanan udara | 7–10 batang(g) |
| Titik Embun | -40 derajat hingga -70 derajat |
| Suhu Sekitar | -20 derajat hingga +50 derajat |
| Sistem Pengendalian | PLC + HMI |
| Catu Daya | 380V–690V |
| Tipe Instalasi | Selip-Dipasang atau Dimasukkan ke dalam Kontainer |
Pertanyaan Umum
T: Bagaimana cara memilih kapasitas generator oksigen yang benar?
J: Kapasitas ditentukan oleh laju aliran air, konsentrasi kontaminan, dan tingkat oksigen terlarut (DO) target. NEWTEK dapat menghitung kebutuhan oksigen yang dibutuhkan berdasarkan analisis air dan data proses pengolahan Anda.
T: Proses pengolahan air tambang apa yang dapat didukung oleh sistem ini?
A: Sistem dapat menyuplai oksigen untuk:
- Pengolahan Drainase Asam Tambang (AMD).
- Penghapusan besi dan mangan
- Oksidasi sulfida
- Pengolahan air limbah biologis
- Sistem nitrifikasi
- Proses aplikasi penggunaan kembali air
T: Apakah sistem ini dapat diintegrasikan dengan fasilitas pengolahan yang sudah ada?
J: Ya. Generator oksigen dapat dihubungkan ke tangki oksidasi, injektor venturi, reaktor kerucut oksigen, sistem diffuser, dan saluran pipa pengolahan yang ada.
T: Informasi apa yang diperlukan untuk pengukuran sistem?
J: Untuk mengukur sistem secara akurat, NEWTEK biasanya memerlukan:
- Laju aliran air (m³/jam)
- Laporan kualitas air
- Deskripsi proses pengobatan
- Ketinggian instalasi
- Catu daya yang tersedia
T: Apakah sistem ini cocok untuk lokasi penambangan jarak jauh?
J: Ya. Sistem ini menghasilkan oksigen di-lokasi dari udara atmosfer, sehingga menghilangkan kebutuhan pengiriman oksigen cair dan tangki penyimpanan kriogenik.
Tag populer: generator oksigen untuk pengolahan air tambang, generator oksigen Cina untuk produsen pengolahan air tambang, pemasok
